Listrik Dinamis

Listrik dinamis adalah muatan listrik yang bergerak dan sering disebut dengan arus listrik.

Asal listrik dinamis

Arus listrik ini berasal dari aliran elektron yang mengalir terus-menerus dari kutub negatif menuju kutub positif, dari potensial tinggi menuju potensial rendah dari sumber beda potensial (tegangan).

2 Jenis arus listrik dinamis

Arus listrik terbagi menjadi 2 jenis yaitu arus AC (bolak-balik) dan DC (searah), umumnya arus listrik melewati kawat penghantar tiap satuan waktu, untuk jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut kuat arus listrik (i).

Baca juga: Listrik Statis – Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban

Cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis

Cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagi waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik.

Kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuat arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan.

Pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. Semua itu telah dikemukakan oleh Hukum Kirchoff yang berbunyi “Jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar”.

Rumus Listrik Dinamis

Berikut adalah rumus listrik dinamis:

Rumus Kuat Arus Listrik (I)

Arus listrik bisa ada jika terdapat perpindahan elektron seperti penjelasan diatas Kedua benda yang memiliki muatan, jika disambungkan dengan penghantar akan menghasilkan arus listrik. Kuat arus listrik diberi simbol dengan huruf I, memiliki satuan Ampere (A), rumusnya yaitu:

I = Q / t

Dengan penjelasan:
I = Kuat arus listrik (A)
Q = Jumlah muatan listrik (Coulomb)
t = Selang waktu (s)

Rumus Beda Potensial Atau Sumber Tegangan (V)

Berdasar dari penjelasan diatas, arus listrik mempunya pengertian bahwa banyaknya elektron yang berpindah dalam waktu tertentu. Perbedaan potensial akan menjadikan perpindahan elektron, banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengaliri masing-masing listrik dari ujung penghantar disebut dengan tegangan listrik atau beda potensial.

Sumber tegangan atau beda potensial mempunyai simbol V, dengan satuan Volt. Yang secara matematika mempunyai rumus:

V = W / Q

Dengan penjelasan:
V = Beda potensial atau sumber tegangan listrik (Volt)
W = Energi (Joule)
Q = Muatan (Coulomb)

Rumus Hambatan Listrik (R)

Resistor atau hambatan diberi simbol dengan R, dengan satuan Ohm, memiliki rumus:

R = ρ . l / A

Dengan penjelasan:
R = Hambatan listrik (Ohm)
A = Luas penampang kawat (m2)
ρ = Hambatan jenis (ohm.mm2/m)

Rumus Hukum Ohm

Rumus hukum Ohm adalah hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda potensial dan hambatan. Dengan rumus yaitu:

I = V / R atau R = V / I, atau V = I . R

Yang memiliki keterangan simbol bacanya dengan melihat simbol rumus pada penjelasan diatas.

Analisis Rangkaian Listrik Dinamis

Pada analisis rangkaian listrik dinamis, terdapat beberapa terminologi penting yang harus diperhatikan:

• Loop

Loop adalah siklus tertutup yang memiliki titik awal dan titik akhir di komponen yang sama.  Pada satu loop hanya ada satu arus listrik yang mengalir, dan nilai beda potensial yang ada di komponen-komponen listrik loop tersebut bisa berbeda.

• Junction

Junction atau node adalah titik temu antara dua atau lebih komponen listrik. Node menjadi tempat bertemunya arus-arus listrik yang berbeda besaran dan pada setiap node akan berlaku Hukum Kirchoff 1.

Analisis rangkaian listrik dimulai mengidentifikasi loop dan junction yang ada pada rangkaian tersebut. Untuk menganalisis loop dapat digunakan Hukum Kirchoff 2, dan untuk menganalisis junction atau node digunakan Hukum Kirchoff 1.

Arah loop dapat ditentukan secara bebas, namun umumnya arah loop searah dengan arah arus dari sumber tegangan paling dominan di rangkaian. Arus bertanda positif jika searah dengan loop dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop. Pada komponen dengan GGL, GGL bertanda positif jika kutub positifnya lebih dulu dijumpai loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatifnya lebih dulu dijumpai loop.

Contoh Soal dan Jawaban Listrik Dinamis

1. Suatu penghantar panjangnya 2 m dipasang pada beda potensial 6 V, ternyata arus yang mengalir 3 A. Jika luas penampang kawat 5,5 × 10^-2 mm², maka besar hambatan dan hambatan jenis kawat adalah:

A. 2 Ω dan 2,75 × 10^-7Ωm

B. 2 Ω dan 5,5 × 10^-8Ωm

C. 2 Ω dan 1,1 × 10^-7Ωm

D. 20 Ω dan 5,5 × 10^-7Ωm

E. 20 Ω dan 2,75 × 10^-7Ωm

Jawaban:

R=V/I = 6/3 = 2 Ω
R=p x L/A
2=p x 2/5,5 . 10^-8<

^{p=5,5 x 10-8}

2. Sepotong kawat dihubungkan pada beda potensial 12 V. Jika kuat arus yang melalui kawat tersebut 4 A, berapakah hambatan kawat tersebut?

Perbedaan Bohlam dan Perbandingan berbagai Jenis bola lampu